DE1199461B - Rohrfoermiger Betaetigungs- und Beschickungsarm - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche KL: 35 b-6/25

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1199 461
E24061XI/35b
20. Dezember 1962
26. August 1965

Die Erfindung betrifft einen rohrförmigen Betätigungs- und Beschickungsann, der aus zwei auf- und abspulbaren Reihen von kettenartig gelenkig miteinander verbundenen Gliedern aufgebaut ist, die jeweils Kupplungselemente enthalten, die bewirken, daß beim Abspulen der gegeneinander versetzten Gliederreihen jeweils zwei benachbarte Glieder der einen Reihe mit einem Glied der anderen Reihe eine starre Verbindung eingehen und mit dem Abspulen der Gliederreihen der entsprechend in seiner Länge zunehmende Betätigungsarm entsteht, der in sich formsteif ist, und daß beim Aufspulen der Gliederreihen die einzelnen Glieder sich voneinander abkuppeln und dabei ihre Beweglichkeit wiedererhalten.

Die Arme der Betätigungseinrichtungen, wie sie insbesondere bei Kernkraftanlagen benutzt werden, bestehen im allgemeinen aus formsteifen Rohren mit Greiforganen, die zu Kipp-, Rotations- und regelbaren Translationsbewegungen fähig sind.

Bei Kernreaktoren, die nur von oben her zuganglieh sind, sind die zum Beschicken bestimmten Betätigungsarme senkrecht angeordnet. Da sie von der Beschickungseinrichtung bis zu dem Kern des Reaktors reichen müssen, haben diese Arme oft eine sehr große Länge, wodurch sie sich, wenn sie sich in der zurückgezogenen Stellung befinden, weit über die Beschickungseinrichtung hinaus erstrecken.

Einem besonders schwierigen Fall begegnet man bei gewissen Versuchsreaktoren, die Probekörper-Rohrförmiger Betätigungs- und
Beschickungsarm

Anmelder:

Europäische Atomgemeinschaft (EURATOM),

Brüssel

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. MüIIer-Börner

und Dipl.-Ing. H.-H. Wey, Patentanwälte,

Berlin 33, Podbielskiallee 68

Als Erfinder benannt:

Horst Hermann, Leopoldsburg (Belgien)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 23. Januar 1962 (885 572)

ten Reaktor beträgt beispielsweise die Länge einer Probekörper-Eingangstür ungefähr 5 m und der Zwischenraum zwischen dem Beschickungslaufsteg und dem Reaktordeckel ungefähr 8 m.

Die üblichen Ketten, die zu einem starren Körper verbunden werden können, sind für den Bau von Betätigungs- und Beschickungsarmen ungeeignet, da sie die grundsätzliche Forderung, bei großer Formmesser von Betätigungsvorrichtungen in Kernreaktoren und damit des relativ großen Gewichts der ein-

Eingangstüren von der Länge des Senkkastens haben, 30 zelnen Gliedteile ist es nachteilig, die Gliedkette nur in den der Reaktor eingesetzt ist. Bei einem bekann- auf eine Rolle auf- bzw. von einer Rolle abzurollen.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die ineinander verschiebbaren Glieder sich miteinander verklemmen können und somit die Gefahr besteht, daß die Kette nicht störungsfrei zu einem starren Betätigungsarm zusammenfügbar bzw. nicht auf eine Rolle wieder aufspulbar ist.

Schließlich ist es bei der bekannten Vorrichtung von keinem geringen Nachteil, daß beim Auf- und

steifigkeit innen hohl zu sein, um auch als Rutsche 40 Abspulen der Gliederkette eine besondere Hilfsvorfür den Durchlaß von Teilen zu dienen, nicht er- richtung zum Verschieben der inneren Kettenglieder füllen. gegenüber den äußeren Kettengliedern erforderlich

Andererseits ist eine Kette bekanntgeworden, die ist, die beim Abspulen der Kettenglieder mit einer aus zwei Reihen von rohrförmigen Gliedern besteht. bestimmten größeren Geschwindigkeit und beim Auf-Dabei sind die Glieder der einen Reihe in den zu 45 spulen der Kettenglieder mit einer bestimmten kleineeiner Kette verbundenen rohrförmigen Gliedern der ren Geschwindigkeit als die Aufwickelrolle laufen anderen Reihe längsverschiebbar. Im abgespulten muß.

Zustand, in dem die Kette einen starren Hohlkörper Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch

darstellt, ist jedes Glied mit einem Teil seiner Länge vermieden, daß die untereinander gleichartigen Gliein einem, mit dem anderen Teil, im anderen von zwei 50 der der beiden Reihen derart schalenförmig ausgeaufeinander folgenden Gliedern der Kette gelegen. bildet sind, daß sie zusammengekuppelt einen rohrin Anbetracht der erforderlichen großen Durch- förmigen formsteifen Betätigungsarm bilden.

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Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den beigefügten Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes eines erfindungsgemäßen Betätigungs- und Beschickungsarmes, wobei die Glieder in der zusammengefügten Stellung dargestellt sind,

F i g. 2 ein Glied des Betätigungs- und Beschickungsarmes im Teilschnitt in Richtung des in F i g. 1 eingetragenen Pfeiles F, und

F i g. 3 eine schematische Darstellung eines Abschnittes des Armes während des Kuppelvorganges.

Gemäß F i g. 1 setzt sich der Betätigungsarm aus zwei Reihen von gleichen gelenkig miteinander verbundenen Gliedern 1 bzw. 2 zusammen, wobei die Glieder la, Ib, lc zu der einen Reihe und 2 a, 26, 2 c zu der anderen Reihe gehören. Jedes Glied einer Reihe, beispielsweise la, ist mit dem folgenden Ib durch eine Anlenkung A verbunden, und jedes Glied la einer Reihe ist an zwei aufeinanderfolgenden Gliedern 2 a, 2 b der anderen Reihe durch ein Kupplungssystem B angekuppelt, das automatisch lösbar ist. Die Glieder 1, 2 sind schalenförmig ausgebildet, und die Reihen sind eine in bezug auf die andere um die Hälfte der Länge einer Schale versetzt. Diese Staffelung ist durch die Art der angewandten Ankupplung bedingt.

Jedes Glied, wie beispielsweise das Glied la Fig. 2), hat einen V-förmigen Querschnitt und besitzt zwei längsverlaufende Randleisten 3 (F i g. 1 und 2). Jede Randleiste weist eine mittlere Aussparung 4 auf (F i g. 1).

Die Auslenkung^ zwischen zwei Gliedern ist in den F i g. 1 und 2 und insbesondere in dem Schnitteil der F i g. 2 dargestellt. An einem Ende jedes Gliedes sind, z. B. durch eine Schweißung, zwei Muffen 5 befestigt. In jede Muffe 5 ist ein Zapfen 6 eingesetzt und durch einen konischen Stift 7 befestigt. Auf dem Zapfen 6 ist ein Ring 9 gelagert, der in Verlängerung der Randleiste 3 des dahinterliegenden Gliedes (Schale 1 b in dem Falle der F i g. 2) an diesem angeordnet ist. Dadurch sind zwei aufeinanderfolgende Glieder Ια, Ib um die Achse des Zapfens 6 drehbar aneinander angelenkt.

Jeder Zapfen 6 weist eine Lagerstelle 10 auf, auf der eine Rolle 12, z.B. mittels eines Kugellagers (F i g. 1), drehbar gelagert und zwischen einem Bundring 11 und einer auf ein Gewinde 13 des Zapfens 6 aufgeschraubten Mutter festgelegt ist. An seinem Ende weist der Zapfen 6 eine Verlängerung 14 auf, die zur Führung der Rollen 12 in einer Trommel bestimmt ist, wenn die entsprechende Reihe der gelenkig miteinander verbundenen Glieder aufgewickelt wird. Die Rollen 12 dienen aber auch zum Eingreifen in den Antriebsmechanismus, der das Verschieben der Reihen und ihr Aneinanderkuppeln und Voneinandertrennen sicherstellt.

Einen wesentlichen Bestandteil des Kupplungssystems B bildet auf jeder Seite je ein mit einer Nase 24 versehener Spannhebel 15, der am vorderen Teil der Randleisten 3 jedes Gliedes angeordnet ist. Die Spannhebel 15 des Gliedes la, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, sind etwa in der Mitte an einen Zapfen 16 angelenkt, der sich in einem Auge der Randleiste 3 dreht. Die Neigung jedes Spannhebels 15 ist mit einer Regeleinrichtung einstellbar, die aus einer durch die Randleiste 3 hindurchgehenden Schraube 17 und zwei Feststellmuttern 18 und 19 besteht, die auf die Schrauben 17 aufgeschraubt sind und sich von oben und unten gegen die Randleisten 3 legen. Der Kopf der Schraube 17 und das rückwärtige gabelförmige Ende des Spannhebels 15 sind durch einen Stift 20 gelenkig miteinander verbunden. In der unteren Fläche der Randleisten 3 befindet sich eine halbzylindrische Rille21 (Fig. 2). In der einen dieser Rillen 21 ist ein zylindrischer Stab 22 durch geeignete Mittel, z. B. Schrauben 23, befestigt.

ίο Das Eingreifen des Stabes 22 in die Rille 21 der Randleiste 3 der Glieder unterbindet jede Querbewegung der Glieder zueinander.

Wenn der Betätigungsarm sich in der in F i g. 1 dargestellten zusammengebauten Stellung befindet, drückt jeder Spannhebel 15 das Glied, an dem er angebracht ist, und das vorangehende gegen das gegenüberliegende Glied. So greifen beispielsweise die Spannhebel 15 des Gliedes 2 b durch die Aussparungen 4 des Gliedes la hindurch und liegen mit ihren Nasen 24 auf der oberen Fläche von dessen Randleisten 3 auf. F i g. 3 zeigt, daß die Nasen 24 des Gliedes 2 b etwas über die Randleisten 3 des Gliedes 2 a hinwegragen. Somit bringen die Spannhebel 15 bei entsprechender Einstellung die Randleisten 3 des Gliedes la an denen des Gliedes 2a zur Anlage. Mit anderen Worten dargelegt, bildet jeder von einem Glied (beispielsweise 2b) getragene Spannhebel 15 mit der Randleiste 3 des Gliedes der gleichen Reihe, das ihm vorangeht (beispielsweise 2 a) eine Klemmzange, die die Randleiste 3 des gegenüberliegenden Gliedes der anderen Reihe (beispielsweise la) einschließt, wobei der Gelenkpunkt der Klemmzange von dem Zapfen 16 gebildet wird.

Zum Kuppeln der beiden Reihen, um einen formsteifen Betätigungs- und Beschickungsarm zu erhalten, nähert man die Reihen, wie es F i g. 3 zeigt, unter einem geeigneten Winkel in Richtung der PfCiIeF₁ bzw. F₂ einander.

Eine Vorrichtung, die dieses Zusammenfügen herbeizuführen gestattet, ist in der belgischen Patentschrift 614 369 beschrieben, auf die hierzu verwiesen sei. Das GliedIb folgt beispielsweise einer Kreisbogenbahn über einen Winkel von 90° um eine Achse O₁ und kommt dann an seinem vorderen Ende,

das die mit dem Glied 1 α verbindende Anlenkung A trägt, auf der Randleiste des Gliedes 2 b, die ihre Kreisbahn um eine Achse O₂ beendet hat, zur Anlage. Bei der weiteren Bewegung im Sinne der PfCiIeF₁ und F₂ treten die Spannhebel 15 durch die Ausspa-

rungen4 hindurch und drücken das Glied 2 b gegen die Glieder la und Ib.

Das Voneinandertrennen oder Entkuppeln vollzieht sich durch eine Bewegung der Glieder auf einem Kreisbogen im entgegengesetzten Sinne, während der Arm sich aufwärts bewegt. Die Teile des Kupplungssystems B öffnen sich dabei automatisch.

Es muß darauf hingewiesen werden, daß die Glieder, um das Aufwickeln der einzelnen Reihen zuzulassen, eine dachartige Form haben, die aus zwei trapezförmigen Flächen gebildet wird. Die langen Kanten des Trapezes sind abgewinkelt und bilden freie Randkanten, und die kurzen Kanten stoßen in einer Firstlinie zusammen.

In einer bevorzugten Ausführungsform hat der Betätigungsarm einen inneren Nutzdurchmesser von ungefähr 18 cm. Die letzteren Glieder des Armes sind mit einem zylindrischen Endglied für das Anschließen eines Betätigungswerkzeuges versehen, das dazu mit

einer Einfutterungs- und Schraubgewindekupplung ausgerüstet sein kann.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Rohrförmiger Betätigungs- und Beschikkungsarm, der aus zwei auf- und abspulbaren Reihen von kettenartig gelenkig miteinander verbundenen Gliedern aufgebaut ist, die jeweils Kupplungselemente enthalten, die bewirken, daß beim Abspulen der gegeneinander versetzten Gliederreihen jeweils zwei benachbarte Glieder der einen Reihe mit einem Glied der anderen Reihe ein starre Verbindung eingehen und mit dem Abspulen der Gliederreihen der entsprechend in seiner Länge zunehmende Betätigungsarm entsteht, der in sich formsteif ist, und daß beim Aufspulen der Gliederreihen die einzelnen Glieder sich voneinander abkuppeln und dabei ihre Beweglichkeit wiedererhalten, dadurchgekennz eich η et, daß die untereinander gleichartigen Glieder (1,2) der beiden Reihen derart schalenförmig ausgebildet sind, daß sie zusammengekuppelt einen rohrförmigen formsteifen Betätigungsarm bilden.

2. Betätigungs- und Beschickungsarm nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes schalenförmige Glied (1, 2) zwei längsverlaufende Randleisten (3) aufweist, die eine mittlere Aussparung (4) besitzen und die an ihrem vorderen Ende zwei Spannhebel (15) tragen, die über die Randleiste (3) des vorhergehenden Gliedes (1,2) hinüberreichen, und daß bei der beim Ankuppeln erfolgenden, in einer Kreisbahn um etwa 90° gegeneinander verlaufenden Bewegung der Glieder (1,2) der beiden Reihen die Spannhebel (15) eines jeden Gliedes (1, 2) durch die Aussparungen (4) eines gegenüberliegenden Gliedes (1, 2) hindurchgreifen und im gekuppelten Zustand die Randleisten (3) dieses gegenüberliegenden Gliedes (1, 2) flächenmäßig gegen jene des vorhergehenden Gliedes (1, 2) der eigenen Reihe andrücken.

3. Betätigungs- und Beschickungsarm nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (16 bis 20) zur Festlegung der Neigungswinkel der Spannhebel (15).

4. Betätigungs- und Beschickungsarm nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Randleisten (3) mit Mitteln (21, 22) versehensind, die eine relative Querbewegung der Glieder (1, 2) der Reihen zueinander verhindern.

5. Betätigungs- und Beschickungsarm nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder (1,2) in der Längsrichtung trapezförmig ausgebildet sind, um ein Auf- und Abspulen der Gliederreihen auf Trommeln zu ermöglichen.

6. Betätigungs- und Beschickungsarm nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der einzelnen Glieder (1, 2) einer Reihe durch Anlenkeinrichtungen erfolgt, die aus Zapfen (6), die von dem rückwärtigen Ende jedes Gliedes (1, 2) getragen werden, sowie aus Ringen (9) bestehen, die von dem vorderen Ende jedes Gliedes (1, 2) getragen werden und auf den Zapfen (6) des vorhergehenden Gliedes (1, 2) gelagert sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 86 011, 876 627;
schweizerische Patentschrift Nr. 257 200;
französische Patentschrift Nr. 1293 073.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

500 G58/128 8.65 © Bundesdruckerei Berlin